在另一个应用程序中嵌入 python 时，如何导入或调用子模块中的函数（即 scipy.optimize.nnls）？

Question

首先，我将重述问题：使用 python docs 和其他资源将 Python 嵌入到 C/C++ 应用程序时。我发现您可以使用

导入模块

PyObject *pName = PyUnicode_FromString((char*)"scipy");
PyObject *pModule = PyImport_Import(pName);

但是如果我尝试导入 "scipy.optimize"

PyObject *pName = PyUnicode_FromString((char*)"scipy.optimize");
PyObject *pModule = PyImport_Import(pName);

然后程序无法初始化pModule。如果我再次尝试

PyObject *pName = PyUnicode_FromString((char*)"scipy");
PyObject *pModule = PyImport_Import(pName); 
pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, (char*)"optimize.nnls");

我在函数名称中放置 optimize 的地方它无法初始化 pFunc。如何在子模块中导入或调用函数，即如何调用函数 scipy.optimize.nnls？

接下来，我将列出我的代码以备不时之需：

/* Relelvant imports
    #include <Python.h>
    #include <numpy/arrayobject.h> 
*/

void nnls::update(const vec& x, const vec& y)
{
    mat B;
    vecToGslVec(x, gslx);
    generateX(X, gslx);
    A = gslMatToMat(X);
    B = A.transpose();
    long double *c_out;

    Py_Initialize();
    PyObject *pName = PyUnicode_FromString((char*)"scipy"); //Issue Here
    check(pName, "pName not initializes.");

    PyObject *pModule = PyImport_Import(pName);
    check(pModule, "pModule not initializes.");

    PyObject *pFunc, *pArgs, *pResult;
    PyArrayObject *pNpArray;

    npy_intp Adims[2]; Adims[0] = A.rows(); Adims[1] = A.cols();
    npy_intp bdim[1];  bdim[0] = y.size();

    if (pModule != NULL) {
        pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, (char*)"optimize.nnls"); //Issue Here
        check(pFunc, "pFunc not initializes.");

        /*program never advances past this point unless I remove this check, 
        in which case I get a segfault, because pFunc is not initialized.*/

        if (pFunc && PyCallable_Check(pFunc)) {
            pArgs = PyTuple_Pack(2,
                PyArray_SimpleNewFromData(2, Adims, NPY_FLOAT, B.data()),
                PyArray_SimpleNewFromData(1, bdim , NPY_FLOAT, \
                    const_cast<double*> (y.data()))
            );
            check(pArgs, "pArgs not initializes.");
            pResult = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);
            check(pResult, "pResult not initializes.");
            pNpArray = reinterpret_cast<PyArrayObject*>(pResult);
            log_info("not PyArray cast");
        }
        Py_DECREF(pFunc);
    }
    Py_DECREF(pModule);
    Py_DECREF(pArgs);
    c_out = reinterpret_cast<long double*>(PyArray_DATA(pNpArray));
    for(size_t i=0; i<order; i++){
        gsl_vector_set(gslc, i, c_out[i]);
    }
    if (pResult != NULL) Py_DECREF(pResult); Py_DECREF(pNpArray);
    Py_Finalize();
}

同样，我的问题在行

PyObject *pModule = PyImport_Import(pName);

和

pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, (char*)"optimize.nnls");

如果我设置

pName = PyUnicode_FromString((char*)"scipy.optimize");

或

pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, (char*)"optimize.nnls");

代码无法在这些点初始化这些变量。

所以最后一次重申我的问题，我如何在这种情况下导入模块 scipy.optimize 或调用函数 optimize.nnls？谢谢。我希望它不会太混乱，如果它让我知道，我会澄清。

Answer 1

就像很少使用的内置 __import__ 函数一样，当您 PyImport_Import 名称 scipy.optimize 时，导入系统确实会加载 scipy.optimize 模块，但是它returns scipy 而不是 scipy.optimize。您需要沿着属性链一直向下到 scipy.optimize.nnls:

PyObject *scipy = PyImport_Import(pName);
PyObject *optimize = PyObject_GetAttrString(scipy, "optimize");
PyObject *nnls = PyObject_GetAttrString(optimize, "nnls");

一如既往，不要忘记 Py_DECREF 在您处理完所有参考资料后。这包括 pName.

Answer 2

首先，我从来没有用过PyImport_Import()。我一直使用 PyImport_ImportModule()，它接受 const char * arg 而不是 PyObject *。这应该可以在您的代码中节省一些步骤。

PyObject *pModule = PyImport_ImportModule("scipy.optimize");
PyObject *pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "nnls");

这就是我在编写的代码中做事的方式。 PyImport_ImportModule() 处理包层次结构。 PyObject_getAttrString() 不知道如何处理点。

我从未使用过 PyImport_Import()，所以我不知道它的行为会如何改变。

在另一个应用程序中嵌入 python 时，如何导入或调用子模块中的函数（即 scipy.optimize.nnls）？

When embedding python in another application how do I import or call a function in a submodule (i.e. scipy.optimize.nnls)?

c++

python

numpy

python-embedding